Neue Checkliste hilft, potenzielle Rentabilität von MRK-Lösungen in der Montage zu ermitteln

Mensch-Roboter-Kollaboration: Ingenics forciert Industrie 4.0-Kompetenz

(Ulm) - Wie zum Jahresbeginn angekündigt, arbeitet die Ingenics AG intensiv an Lösungen, die Unternehmen dabei unterstützen können, Industrie 4.0-Anwendungen in der Praxis voranzutreiben. Um systematisch ermitteln zu können, wann und wo sich Investitionen in die optimierte Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) rechnen, hat das technische Beratungsunternehmen eine Checkliste entwickelt.

In kurzer Zeit zuverlässig zu prognostizieren, wann und wo sich Investitionen in die optimierte Mensch-Roboter-Kollaboration lohnen, ist nur eine von vielen Maßnahmen, an denen Ingenics im Zusammenhang mit dem Jahresthema "Vision wird Wirklichkeit - intelligente Lösungen für die digitale Transformation von Montage, Produktion und Logistik durch Industrie 4.0" arbeitet. Nachdem das Beratungsunternehmen auf diesem Feld bereits einige viel versprechende und - z. B. bei Audi in Ingolstadt - viel beachtete MRK-Pilotprojekte erfolgreich abschließen konnte, stehen nun zunehmend auch kleine und mittelgroße Unternehmen im Fokus. "Ob bei den großen Automobilherstellern oder bei den mittelständischen Maschinen- und Anlagenbauern - der Bedarf an verlässlichen Lösungen für kollaborierende Roboter im Zuge der Beschäftigung mit Industrie 4.0 steigt kontinuierlich und schnell", erklärt Ingenics CEO Prof. Oliver Herkommer. "In der Montage ist das Potenzial für funktionierende MRK-Lösungen enorm, deshalb kann es für uns keine Frage sein, dass wir hier mit aller Kraft weiter an der Perfektionierung unserer Kompetenzen arbeiten."

Checkliste ist ein zuverlässiges Instrument geworden

Thomas Kleinbeck, Senior Expert bei Ingenics, weiß, woran die Kunden meist zuerst denken müssen: "In der Praxis stellt sich für Unternehmen, die an MRK-Lösungen interessiert sind, zuerst die Frage, ob sich der Einsatz von kollaborierenden Robotern in der Montage lohnt und wie schnell sich die Investitionen amortisieren." Um diese entscheidende Frage zukünftig noch zielgerichteter qualifiziert beantworten zu können, habe man auf Basis der in Pilotprojekten gewonnenen Erfahrungen eine detaillierte Checkliste zur systematischen Prüfung und Bewertung der jeweils vorhandenen Potenziale entwickelt. "Diese Checkliste wurde bereits mehrfach erfolgreich eingesetzt und ist für uns inzwischen ein zuverlässiges Instrument geworden", so Thomas Kleinbeck.

Die Ingenics MRK-Checkliste umfasst Fragen aus sechs entscheidenden Anwendungsbereichen. "Im Mittelpunkt steht die Prüfung aller relevanten Kriterien rund um den Montageprozess, die Kategorien reichen von der Sicherheit über die Art der Materialbereitstellung, die Beschaffenheit des Bauteils und ergonomische Gesichtspunkte bis hin zur Infrastruktur und zum Arbeitszeitmodell", sagt Thomas Kleinbeck.

Natürlich spielt die Sicherheit beim Zusammenspiel von Mensch und Maschine eine entscheidende Rolle. Damit es nicht zu Kollisionen kommt, muss der Roboter auf alle denkbaren Tätigkeiten seines Gegenübers reagieren, das jeweilige Gefährdungspotenzial im Gesamtzusammenhang beurteilen können und sich bei erkannter potenzieller Gefahr selbstständig abschalten. "Ein funktionierendes kontextorientiertes Schutzsystem ist die Voraussetzung dafür, dass unnötige Stillstandzeiten aufgrund von Fehlalarmen vermieden und Roboter in gemischten Arbeitsumgebungen wirtschaftlich sinnvoll genutzt werden können", so Thomas Kleinbeck.

Die bedeutendsten Parameter wie z. B. Gewichte, Drehmomente und Einpresskräfte vorab exakt erfassen und - wo erforderlich - den ESD- (Electro Static Discharge) und Explosions-Schutz jederzeit gewährleisten zu können, sei besonders wichtig. Ebenfalls von großer Bedeutung sind Fragen zu den Voraussetzungen für funktionierende MRK-Lösungen, z. B. zur Möglichkeit der Parallelisierung oder vollständigen Automatisierung von Teilprozessen. "Daraus ergeben sich u. a. Fragen nach der optimalen Ausrichtung bei der Anlieferung sowie nach Gewicht, Konsistenz und Variantenvielfalt der Bauteile", erklärt Thomas Kleinbeck.

Potenziale systematisch prüfen, bewerten und entscheiden, ob sich der Einsatz von kollaborierenden Robotern in der Montage lohnt

Weil die physische und psychische Belastung der menschlichen Mitarbeiter durch den Robotereinsatz spürbar sinken soll, spielen ergonomische Gesichtspunkte eine große Rolle. Wo der Roboter stark monotone Vorgänge und Arbeiten mit Gesundheitsgefährdung, z. B. beim Einsatz giftiger Substanzen, bei großer Hitze und dauernder Lärmemission übernehmen kann, ist dem Menschen gedient. Daneben gibt es regelmäßig Fragen zur Infrastruktur und den Arbeitszeitmodellen zu untersuchen. Die Ermittlung des Umbauaufwands bei der Einführung einer MRK-Lösung hat natürlich wesentlichen Einfluss darauf, ob zu den erforderlichen Investitionen geraten werden kann.

"Unter dem Strich kann Ingenics mithilfe der Checkliste die jeweils vorhandenen Potenziale systematisch prüfen und bewerten und damit letztendlich auch die zentrale Frage aller an einer MRK-Lösung interessierten Kunden beantworten: nämlich, ob sich der Einsatz von kollaborierenden Robotern in ihrer Montage wirklich lohnt", fasst Thomas Kleinbeck zusammen. Prof. Oliver Herkommer ergänzt: "Ein erheblicher Teil der realisierbaren höheren Produktivität in der Montage kann durch die optimierte Flexibilität in der Zusammenarbeit von Mensch und Roboter realisiert werden, mit dem konsequenten Einsatz unserer Checkliste lassen sich Umwege und Fehlentwicklungen vermeiden."
Die Ingenics AG ist ein international tätiges innovatives technisches Beratungsunternehmen, das weltweit erfolgreich führende Unternehmen aus verschiedenen Branchen bei Planungs-, Optimierungs- und Qualifizierungsaufgaben entlang der gesamten Wertschöpfungskette berät. Der Fokus liegt dabei vor allem auf den Kernbereichen Fabrik, Logistik und Organisation. Zu den Kunden gehört die Elite der deutschen und europäischen Wirtschaft. Über nationale Projekte hinaus ist die Ingenics AG ein gefragter Partner für die Planung und Realisierung weltweiter Produktionsstandorte, beispielsweise in Mexiko, China, den USA und Osteuropa. Derzeit beschäftigt Ingenics 420 Mitarbeiter unterschiedlichster Ausbildungsdisziplinen. Mit hoher Methodenkompetenz und systematischem Wissensmanagement wurden in über 35 Jahren mehr als 5.300 Projekte erfolgreich durchgeführt. Ingenics begleitet seine Kunden durch das komplette Projekt, von der Konzeption bis zur praktischen Umsetzung der Pläne.
Ingenics AG
Helene Wilms
Schillerstraße 1/15
89077 Ulm
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Mensch-Roboter-Kollaboration: Ingenics forciert Industrie 4.0-Kompetenz

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In kurzer Zeit zuverlässig zu prognostizieren, wann und wo sich Investitionen in die optimierte Mensch-Roboter-Kollaboration lohnen, ist nur eine von vielen Maßnahmen, an denen Ingenics im Zusammenhang mit dem Jahresthema "Vision wird Wirklichkeit - intelligente Lösungen für die digitale Transformation von Montage, Produktion und Logistik durch Industrie 4.0" arbeitet. Nachdem das Beratungsunternehmen auf diesem Feld bereits einige viel versprechende und - z. B. bei Audi in Ingolstadt - viel beachtete MRK-Pilotprojekte erfolgreich abschließen konnte, stehen nun zunehmend auch kleine und mittelgroße Unternehmen im Fokus. "Ob bei den großen Automobilherstellern oder bei den mittelständischen Maschinen- und Anlagenbauern - der Bedarf an verlässlichen Lösungen für kollaborierende Roboter im Zuge der Beschäftigung mit Industrie 4.0 steigt kontinuierlich und schnell", erklärt Ingenics CEO Prof. Oliver Herkommer. "In der Montage ist das Potenzial für funktionierende MRK-Lösungen enorm, deshalb kann es für uns keine Frage sein, dass wir hier mit aller Kraft weiter an der Perfektionierung unserer Kompetenzen arbeiten."

Checkliste ist ein zuverlässiges Instrument geworden

Thomas Kleinbeck, Senior Expert bei Ingenics, weiß, woran die Kunden meist zuerst denken müssen: "In der Praxis stellt sich für Unternehmen, die an MRK-Lösungen interessiert sind, zuerst die Frage, ob sich der Einsatz von kollaborierenden Robotern in der Montage lohnt und wie schnell sich die Investitionen amortisieren." Um diese entscheidende Frage zukünftig noch zielgerichteter qualifiziert beantworten zu können, habe man auf Basis der in Pilotprojekten gewonnenen Erfahrungen eine detaillierte Checkliste zur systematischen Prüfung und Bewertung der jeweils vorhandenen Potenziale entwickelt. "Diese Checkliste wurde bereits mehrfach erfolgreich eingesetzt und ist für uns inzwischen ein zuverlässiges Instrument geworden", so Thomas Kleinbeck.

Die Ingenics MRK-Checkliste umfasst Fragen aus sechs entscheidenden Anwendungsbereichen. "Im Mittelpunkt steht die Prüfung aller relevanten Kriterien rund um den Montageprozess, die Kategorien reichen von der Sicherheit über die Art der Materialbereitstellung, die Beschaffenheit des Bauteils und ergonomische Gesichtspunkte bis hin zur Infrastruktur und zum Arbeitszeitmodell", sagt Thomas Kleinbeck.

Natürlich spielt die Sicherheit beim Zusammenspiel von Mensch und Maschine eine entscheidende Rolle. Damit es nicht zu Kollisionen kommt, muss der Roboter auf alle denkbaren Tätigkeiten seines Gegenübers reagieren, das jeweilige Gefährdungspotenzial im Gesamtzusammenhang beurteilen können und sich bei erkannter potenzieller Gefahr selbstständig abschalten. "Ein funktionierendes kontextorientiertes Schutzsystem ist die Voraussetzung dafür, dass unnötige Stillstandzeiten aufgrund von Fehlalarmen vermieden und Roboter in gemischten Arbeitsumgebungen wirtschaftlich sinnvoll genutzt werden können", so Thomas Kleinbeck.

Die bedeutendsten Parameter wie z. B. Gewichte, Drehmomente und Einpresskräfte vorab exakt erfassen und - wo erforderlich - den ESD- (Electro Static Discharge) und Explosions-Schutz jederzeit gewährleisten zu können, sei besonders wichtig. Ebenfalls von großer Bedeutung sind Fragen zu den Voraussetzungen für funktionierende MRK-Lösungen, z. B. zur Möglichkeit der Parallelisierung oder vollständigen Automatisierung von Teilprozessen. "Daraus ergeben sich u. a. Fragen nach der optimalen Ausrichtung bei der Anlieferung sowie nach Gewicht, Konsistenz und Variantenvielfalt der Bauteile", erklärt Thomas Kleinbeck.

Potenziale systematisch prüfen, bewerten und entscheiden, ob sich der Einsatz von kollaborierenden Robotern in der Montage lohnt

Weil die physische und psychische Belastung der menschlichen Mitarbeiter durch den Robotereinsatz spürbar sinken soll, spielen ergonomische Gesichtspunkte eine große Rolle. Wo der Roboter stark monotone Vorgänge und Arbeiten mit Gesundheitsgefährdung, z. B. beim Einsatz giftiger Substanzen, bei großer Hitze und dauernder Lärmemission übernehmen kann, ist dem Menschen gedient. Daneben gibt es regelmäßig Fragen zur Infrastruktur und den Arbeitszeitmodellen zu untersuchen. Die Ermittlung des Umbauaufwands bei der Einführung einer MRK-Lösung hat natürlich wesentlichen Einfluss darauf, ob zu den erforderlichen Investitionen geraten werden kann.

"Unter dem Strich kann Ingenics mithilfe der Checkliste die jeweils vorhandenen Potenziale systematisch prüfen und bewerten und damit letztendlich auch die zentrale Frage aller an einer MRK-Lösung interessierten Kunden beantworten: nämlich, ob sich der Einsatz von kollaborierenden Robotern in ihrer Montage wirklich lohnt", fasst Thomas Kleinbeck zusammen. Prof. Oliver Herkommer ergänzt: "Ein erheblicher Teil der realisierbaren höheren Produktivität in der Montage kann durch die optimierte Flexibilität in der Zusammenarbeit von Mensch und Roboter realisiert werden, mit dem konsequenten Einsatz unserer Checkliste lassen sich Umwege und Fehlentwicklungen vermeiden."
Die Ingenics AG ist ein international tätiges innovatives technisches Beratungsunternehmen, das weltweit erfolgreich führende Unternehmen aus verschiedenen Branchen bei Planungs-, Optimierungs- und Qualifizierungsaufgaben entlang der gesamten Wertschöpfungskette berät. Der Fokus liegt dabei vor allem auf den Kernbereichen Fabrik, Logistik und Organisation. Zu den Kunden gehört die Elite der deutschen und europäischen Wirtschaft. Über nationale Projekte hinaus ist die Ingenics AG ein gefragter Partner für die Planung und Realisierung weltweiter Produktionsstandorte, beispielsweise in Mexiko, China, den USA und Osteuropa. Derzeit beschäftigt Ingenics 420 Mitarbeiter unterschiedlichster Ausbildungsdisziplinen. Mit hoher Methodenkompetenz und systematischem Wissensmanagement wurden in über 35 Jahren mehr als 5.300 Projekte erfolgreich durchgeführt. Ingenics begleitet seine Kunden durch das komplette Projekt, von der Konzeption bis zur praktischen Umsetzung der Pläne.
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